阵元位置误差在CMA直线阵中的仿真研究

针对移动通信中自适应天线系统存在阵元位置误差的问题 ,研究了在恒模算法 (DMA)直线阵情况下阵元位置误差对干扰抑制能力等系统性能的影响 .并采用计算机系统仿真的手段 ,给出了可供工程实际应用参考的一些数据和结论 .

高隔离度双极化微带天线直线阵的设计

本文介绍一种新型的 1× 16双极化微带天线直线阵的设计 .该天线采用双极化角馈方形贴片单元 ,阵列的垂直极化端口采用共面馈电 ,水平极化端口采用口径耦合 ,并在馈电网络中应用反相馈电技术 .实验结果表明 ,天线二端口驻波比小于 1.5的相对带宽分别达到 15 %和 13.5 % ,两端口之间的隔离度在频带内高于 33dB ,最大达到4 3dB .本直线阵可用作星载综合口径雷达系统的天线子阵 ,便于与有源收发器件结合 .

基于恒模直线阵的系统敏感性研究

以恒模直线阵为对象 ,研究了智能天线系统存在瞄准误差、阵元位置误差、阵元失效等误差情况下对恒模直线阵干扰抑制能力等系统性能的影响。仿真结果表明 ,瞄准方向误差和阵元失效对恒模直线阵的影响较小 ,而对阵元位置误差敏感性稍高。但与传统的波束形成器相比 ,恒模直线阵中信号恢复对阵列结构的非理想性并不敏感。

一种均匀直线阵列干扰抑制的新方法

提出一种应用于均匀直线阵列的干扰抑制方法.对均匀直线阵列进行虚拟平移对信号作变换,应用最大信号与干扰加噪声功率比准则得到权值.该方法克服了使用空间平滑技术带来的阵列孔径减小的负面效果.计算机模拟实验表明该方法性能优越.

均匀直线阵下通用信号模型稳健波束形成算法

针对非相干散射信号源稳健波束形成问题,提出了一种均匀直线阵下通用信号模型稳健波束形成算法.该算法通过引入数据共轭重排理论,利用定义的两个转换矩阵,重新构造信号协方差矩阵,给出了最优权矢量的实值闭式表达式,减少了算法的计算复杂度.仿真分析了期望信号信噪比、指向误差、快拍数及失配约束参数对输出信干噪比的影响.仿真实验表明,通过对接收数据的共轭重排再利用,提高了算法在快拍数有限、存在有用信号失配及其他失配等非理想条件下的输出性能.

采用等距二元矢量水听器直线阵的二维波达方向估计

为了减小传统四元矢量水听器阵的尺寸和减少冗余阵元,提出了采用等距二元矢量水听器直线阵的二维波达方向(DOA)估计方法。每个阵元(矢量水听器)由空间共点的一个声压水听器和一个振速水听器构成。其中声压水听器阵可以被划分为2个子阵,它们构成旋转对,旋转因子为包含某一轴方向余弦信息的相位延迟因子。振速水听器阵可以被划分为2个子阵,它与声压水听器阵构成旋转对,旋转因子为另一轴方向余弦。基于旋转子空间不变法(ESPRIT)的思想,采用并行总体最小二乘(TLS)矩阵束方法实现对旋转因子的估计和自动配对,从而实现二维DOA估计。计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性。

一种直线阵可校正天线阵列的设计

智能天线的校正是智能天线技术的一个核心问题。设计、实现了一种由单极天线、平行耦合线定向耦合器和1:4的威尔金森功分/耦合器组成的直线阵可校正天线阵列可用于对智能天线系统的非时变的和时变的通道失配进行校正。

均匀直线阵的波束形成

简述了单个信号和多个信号进入等距直 (天 )线阵列时波束形成的方法 ,分别用来自不同方向的 4个信号和 5个信号进入七个阵元的阵列进行试验 。

均匀直线阵比相单脉冲跟踪测角技术研究

随着超高速飞行器的出现,航空测控中传统的一维机械天线跟踪目标已经越来越困难,而相控阵天线却十分适合使用。均匀直线阵作为相控阵天线基本的阵列形式应用广泛,适合航空测控系统采用。为此构建了均匀直线阵模型,并对均匀直线阵采用比相单脉冲跟踪测角的原理进行了研究,获得了归一化角误差的数学表达式,建立了波束跟踪反馈系统,并就均匀直线阵对空间目标跟踪测角进行了探讨。最终结合航空测控系统的典型应用模式,对前述结论进行了仿真验证。

基于MATLAB的均匀N元直线阵性能仿真分析

主要研究了均匀N元直线阵阵因子数学模型和三个参数,应用MATLAB对边射直线阵、端射直线阵、波束调向直线阵的性能进行了仿真分析.通过仿真分析比较,得出适当地变更单元天线的数目、间距及电流相位可以改变直线阵的方向性和主瓣宽度的结论,从而为智能天线的研究提供理论基础.

低副瓣直线阵的最坏情况容差最优化方法研究

本文以激励系数为设计参量,讨论了直线阵的最坏情况容差最优化问题,给出了直线阵的最坏情况问题,固定容差问题和可变容差问题,研究了它们的新求解方法。固定容差问题将采用正多面体方法来求解,可变容差问题由一个双层迭代算法求解。可变容差问题以实际与理想方向图在容差域中的最大偏差为基准,协调阵列方向图的副(?)电平和激励系数的容差,使阵列方向图的副(?)电平满足所希望的指标要求,同时尽可能地放宽激励系数的容差,文中最后给出了6元和16元直线阵的最坏情况容差最优化的模拟计算结果。

均匀直线阵天线的分析

讨论了基站天线均匀直线阵,当天线阵的阵元数愈多时,天线方向图的主瓣愈尖锐,方向性愈强,增益也就愈高。在此基础上,可以得到加上反射板后的天线阵的E面方向图。天线阵加上一个反射板后,有增益高、扇形区方向图好、后瓣小和垂直面方向图俯角控制方便等优点,但在天线波束的主瓣和副瓣之间,一方面,存在着场强辐射不到的地方;另一方面,由于波束的一部分向上辐射,造成了信号的浪费。通过分析均匀直线阵天线基本理论及不足,为设计更好性能的天线提供了理论依据。

非直线阵比相法测向

比相测向法是一种可能获得高精度的体制，非直线阵由于分析的困难，至今没有在工程上得到广泛应用。本文提出一种分析和使用非直线阵的简单算法，用于单脉冲全向测向。对于均匀分布的圆阵，结果十分清晰、和谐，实现也不困难。文章还分析指出，采用本文所提出的方法，测向结果可以与信号的频率和仰角无关。

基于声压梯度分析的小间隔直线阵端射波束形成

波束形成中波束图的主波束宽度和旁瓣级是最重要又相互矛盾的一对指标。直线阵在端射方向具有超增益现象,能够获得比常规波束窄得多的波束。而Dolph-Chebyshev等人提出的阵元幅度加权理论可以使得在主波束宽度一定的情况下获得最低的旁瓣级。本文结合两者的优点,提出了一种基于声压梯度分析的小间隔直线阵端射方向波束形成方法。该方法通过均匀直线阵的阵列流形提取出阵列中心点处的各阶声压梯度模态,然后在模态域进行Dolph-Che-byshev(DC)加权,再把模态域权值变换成阵元域权值。针对阵元间距小于半波长的直线阵进行了计算机仿真,仿真结果表明,该方法得到的波束图主瓣宽度远小于相同旁瓣级的常规DC加权波束图,有效提高了波束空间处理增益。

基于差分进化算法的宽频带扫描不等间距直线阵设计

设计了宽频带波束扫描不等间距直线阵列天线。在阵列天线孔径尺寸、带宽和最大波束扫描角度给定的情况下,采用DE算法极小化直线阵在工作频带内扫描方向图的峰值副瓣电平,求得最优的阵元间距分布。仿真结果表明,不等间距排布方式可在工作频带内有效地抑制直线阵方向图的栅瓣。采用Ansoft HFSS软件对优化后的直线阵进行了建模仿真,HFSS仿真结果与优化计算结果基本吻合。

质点振速传感器直线阵超指向性波束形成

声矢量传感器及其组阵方式的研究已成为水声领域的热门课题。该文研究了当单自由度矢量传感器(质点振速传感器)的观测方向沿直线阵轴线方向时的空间均匀噪声场中两阵元的噪声相关系数,然后采用Gram-Schmidt模态波束分解与综合方法推导了高阶超指向性的最优解,得到了直线阵端射方向的指向性指数和稳健性水平。仿真研究表明,当d/λ<0.5(d为阵元间距,λ为波长)时,质点振速传感器直线阵(简称质点振速阵)采用超指向性方法在端射方向的指向性指数略高于声压传感器直线阵(简称声压阵);而当d/λ>0.5时,质点振速阵的指向性指数远远高于声压阵。该文的研究内容对水下声呐系统中质点振速传感器的有效组阵和实际应用具有一定的参考价值。

互耦和随机幅相误差对直线阵副瓣电平的影响

基于现代天线统计理论,推导出考虑互耦时具有随机馈电幅相误差线阵的功率方向性函数的均值表达式,定义了天线误差敏感系数,并利用得到的功率方向性函数的均值表达式给出对不同单元数、不同幅度加权线阵的仿真结果,进而分析互耦及随机馈电幅相误差对线阵副瓣的影响.数值仿真表明,天线单元间的耦合越强,单元数越少,功率方向性函数均值的副瓣电平随扫描角的变化越剧烈;为实现超低副瓣电平而采用的幅度加权会使天线的误差敏感性急剧增强.

免疫算法用于直线阵优化设计的研究

采用免疫算法对直线阵进行优化设计,在克隆选择原理基础上讨论了该算法应用于等间距直线阵优化的基本问题,对旁瓣特定约束条件的八阵元等间距直线阵进行了数值实验.结果表明,免疫算法能够成功地应用于等间距直线阵优化设计,同时优化结果要优于基本遗传算法.

基于时间调制的稀疏直线阵方向图综合

基于时间调制技术可实现对均匀激励单元进行非均匀加权的思想,提出了一种用于低副瓣稀疏阵列天线综合的混合算法。该算法首先采用迭代傅里叶算法,并在算法的每一次迭代过程中选取少量单元作为动态的时间调制单元,由此反复迭代后获得一个高质量的初始解。随后利用差分进化算法,对上述动态单元的时间脉冲长度和接通状态进行优化以搜寻具有更低副瓣,并且旁带电平得到良好抑制的单元分布。基于MATLAB的仿真结果表明,所得稀疏阵列的旁瓣电平值比文献中的结果至少降低了1 d B以上,并且波束宽度没有明显地展宽。

浅海波导下水平直线阵被动测距技术

针对近似均匀的浅海波导条件,推导了双水平阵被动测距、单水平阵被动测距和阵不变量被动测距三种水声目标被动测距技术算法。通过仿真研究验证了三种测距技术的有效性。对比分析了三种被动测距技术的适用条件和优缺点。三种方法均不需精确已知海洋环境参数,不需事先估计目标速度或借助引导声源信息。文章比对结果可为实际使用提供参考。